Шпаргалки по МПС / MPS_shprots / Вопрос 17 (первые 2 страницы)

1-11

Последовательный I/O порт (SIO) - (также известный как UART) поддерживает 8- или 9-битную структуру данных в одном синхронном режиме и трех асинхронных. Синхронный режим передает или принимает 8 бит данных без стартового или стопового бита и генерирует импульсы сдвига. Все остальные устройства должны синхронизироваться с этим импульсом сдвига в микроконтроллере 8XC196NX. Асинхронная посылка содержит стартовый и стоповый биты, и может быть длиной в 10 или 11 бит. 11-битная структура позволяет реализовать специализированный межпроцессорный коммуникационный интерфейс. Два из асинхронных режимов поддерживают обнаружение ошибки четности. Все три асинхронных режима поддерживают полный дуплекс или полудуплексный режимы. SIO содержит генератор скорости передачи информации. SIO 8XC196NX совместимы со всеми последовательными портами семейств MCS-96 и MCS-51.

Синхронный последовательный I/O порт (SSIO) - включает в себя два последовательных I/O коммуникационных порта с раздельными выводами данных и синхронизации. Формат данных - только 8 информационных бит. Выводы синхронизации и данных могут быть входами или выходами. SSIO поддерживает различные стандарты синхронных последовательных протоколов. Режим установления и синхронизации связи (handshake) позволяет двум последовательным каналам передавать данные без требования дополнительных линий для передачи статуса канала. Этот режим также позволяет обслуживать SSIO средствами PTS. Последовательный канал включает в себя генератор скорости передачи информации. Каждый канал имеет единственный буфер байта. При внешней синхронизации оба канала могут работать на различных частотах. Максимальная скорость передачи информации - 1/8 частоты осциллятора. Передача или прием байта устанавливают флаг ожидания прерывания.

A/D-преобразователь 8ХС196NT(NQ) конвертирует аналоговый вход в цифровой эквивалент ( 8XC196NP A/D пробразователя не имеет). Разрешающая способность: 8 или 10 бит с запрограммированным временем фиксации и преобразования. Основные компоненты A/D-преобразователя: 4 аналоговых входа, мультиплексор 8 к одному, фиксирующий и хранящий конденсатор и резисторная матрица. Другая функция, реализованная A/D- преобразователем - обнаружение порогового значения. Преобразователь вырабатывает прерывание, когда аналоговый вход больше или меньше, чем запрограммированное цифровое значение. 8XC196NT(NQ) имеет отдельные выводы питания Vref и ANGND, что исключает влияние помех по Vccили Vss-линиям на A/D преобразование.

Прерывания. В 8XC196NT/NQ 37 источников прерывания и 18 векторов прерывания. Так как источников прерывания больше, нежели векторов, NT/NQ реализуют косвенные прерывания. 17 прерываний - прямые; это значит, что каждое прерывание имеет один источник и адрес вектора прерывания. Остальные 20 источников прерывания - косвенные (indirect). Используется термин "косвенный", потому что несколько источников совместно используют один вектор прерывания и регистр, определяющий источник прерывания. Регистр EPAIPV содержит текущее прерывание самого высокого приоритета. EPAIPV читается для определения прерывания, требующего обслуживания. TIJMPкоманда с EPAIPV упрощает обслуживание косвенных прерываний. В прямые прерывания входят: NMI, пошаговое прерывание, внешнее прерывание, прерывание по неопознанному коду операций, прерывания SIO, SSIO, Slave-порта, A/D-преобразователя и четырех нижних каналов EPA. Косвенными прерываниями являются: верхние 6 каналов EPA, 2 канала сравнения, все 10 выходов за пределы в EPA и оба переполнения таймера.

Сервер периферийного обмена (PTS) - микропрограммный процессор аппаратной обработки прерывания. Он реагирует на прерывание фиксированной последовательностью действий. Эти действия состоят из передачи данных, запуска A/D-преобразования, генерации PWM -последовательностей. PTS выполняет эти задачи намного быстрее, чем это произойдет при использовании программ, обслуживающих прерывание. PTS может обслуживать все прерывания, исключая NMI, пошаговое прерывание и прерывание по неопознанным кодам операций. Регистр PTSSEL выбирает прерывания, обрабатываемые PTS. Каждое прерывание, управляемое PTS, требует блока данных, называемого управляющим блоком PTS (PTSCB). Kаждый PTSCB требует 8 байт данных в регистре RAM. PTSCB определяет: тип PTS, номер отклика PTS (если необходимо), источник для данных и приемник (если необходимо). Циклы PTS имеют более высокий приоритет, нежели обычные прерывания, и могут временно приостанавливать программы обслуживания прерываний.

1-12

Slave-ïîðò - это интерфейс связи между NT/NQ и другим микропроцессором. NT/NQ находится на шине адрес/данные микропроцессора и доступен как периферийное устройство, адресуемое как память (Memory Mapped). Slave-порт включает в себя: вход выбора кристалла, 8-битную двунаправленную шину данных, линию ввода адреса, вход ALE (для фиксации адреса), WR# и RD# - входы для I/O данных и выход прерывания. Адресная линия и RD#, WR# определяют доступность регистров порта на вывод данных, вывод состояния, ввод данных или ввод команды. Структура порта и различные управляющие сигналы позволяют NT/NQ и другому процессору связываться друг с другом без необходимости быть синхронизированными.

1.9.ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА 8XC196MC

Периферийные устройства на одном кристалле выполняют специальные функции, полезные во множестве применений. Они опрашиваются и управляются через специальные функциональные регистры (SFR), которые могут быть доступны косвенно или окнами и как CPU-аккумуляторы.

I/O порты. 8XC196MC имеет 7 I/O портов, помеченных как 0-6. Выводы некоторых портов мультиплексированы для обслуживания стандартного ввода-вывода или для обмена другими стандартными сигналами. Все порты 8-битные, за исключением Порта 1, который является 5-битным.

Порты 0, 1, 2 и 6 управляются через регистры специальных функций SFRs, они могут быть адресованы прямо в RALU сквозь окно в регистровом файле. Порты 0 и 1 служат входами 13-канального A/D и могут также читаться как цифровые входы. Порт 2 может быть сконфигурирован как стандартрный I/O порт или служить для специальных функций. Порт 6 - входной порт для PWM и генератора формы сигнала (WG).

Порты 3, 4 и 5 управляются как память и не могут быть доступны через окна. Эти порты доступны только через 16-битную адресацию. Порты 3 и 4 также служат как внешняя 16-битная шина адрес/данные. Линии Порта 5 могут быть выбраны для стандартного ввода-выво-да или служить управляющими выводами системной шины.

передачи сигналов и записывает значение таймера, когда происходит событие. "Захват" события, таким образом, отмечен своим временем. В режиме вывода EPA ждет, пока таймер сравнит хранимое значение времени с текущим, а затем устанавливает, очищает или переключает выход. Это событие "сравнения". Оба эти события ( захват и сравнение) инициируют прерывания, которые могут быть обработаны обычной программой обслуживания или PTS. 8XC196MC имеет 4 модуля захват/сравнение и 4 модуля только сравнения.

Два 16-битных таймера могут работать от внутреннего генератора или внешнего источника. Внешний режим "quadrature clocking" пригоден для наблюдения за скоростью и направлением при позиционном кодировании.

Широтно-импульсный модулятор (PWM). 8XC196MC имеет модуль PWM, обеспечивающий два выхода PWM. Этот модуль служит дополнением к генератору формы сигналов (WG). Цикл и период каждого выхода запрограммирован в соответствующем 8-битном регистре. Модуль имеет 8-битный счетчик, два 8-битных регистра сравнения PWM и 8-битный регистр периода. Выводы выхода PWM управляются битами в регистре управления генератором формы сигнала.

A/D-преобразователь. 13-канальный A/D-преобразователь может выполнять 10битное или более быстрое 8-битное преобразование. Автоматическое A/D-преобразование и сохранение результатов обеспечиваются режимом сканирования A/D PTS. Время фиксации и время конвертации программируемы. A/D может также действовать как программируемый компаратор и вызывать прерывание, когда значение на входе выходит за пороговое значение. Преобразование выполняется с аналоговой землей и опорным напряжением, а результат может быть использован для вычисления ошибок

1-13

коэффициента передачи и смещения нуля. Схемы компенсации смещения нуля также программируемы, позволяют производить автоматическую регулировку компенсации.

Контроллер прерывания и сервер периферийного обмена (PTS). Гибкие системы

управления прерываниями 8XC196MC содержат два основных компонента: программируемый контроллер прерывания и сервер периферийного обмена (PTS). Контроллер прерывания имеет схему приоритетов, которая может быть изменена программным обеспечением пользователя. Эти прерывания обслуживаются программами обслуживания прерываний, написанными пользователем. Пользователь может выбрать большую часть прерываний для обслуживания PTS вместо программируемого контроллера прерываний. PTS имеет различные микропрограммные аппаратные средства, обслуживающие прерывания, выполнение которых идет параллельно с нормальным выполнением команд. Результат: высокоскоростная обработка прерывания. PTS может выполнять единичные и поблочные переносы байтов или 16-битных слов между несколькими ячейками памяти, управлять несколькими аналогово/цифровыми преобразованиями и управлять последовательным каналом в синхронном или асинхронном режиме.

Генератор формы импульсов (WG) выдает 3 пары PWM сигналов в различной фазе.

Эти периферийные устройства оптимизированы для управления 3-фазными индукционными двигателями переменного тока. WG может также управлять бесколлекторными двигателями постоянного тока и преобразователями постоянного тока

Каждый сигнал программируется независимо.

14

Таблица 1.1. Устройства семейства MCS-196.

15

Примечание. В наименовании устройства , например, 8х196КС , при х=0 внутреннее ПЗУ отсутствует , при х=3 масочное ПЗУ, при х=7 однократно программируемое пользователем ПЗУ (ЕРROM).